JP2008151823A - 画素回路、それを用いた電気光学装置及びその駆動方法並びに電子機器 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 電気光学装置の画素回路10は、一端にデータ線DLが接続され、かつ走査線WLによってオン/オフが制御される画素選択トランジスタ12と、画素選択トランジスタ12を経由して書き込まれる表示電圧に基づいて光透過率が変化する電気光学素子40と、画素選択トランジスタ12と電気光学素子40との間に設けられたメカニカルスイッチ20と、を有する。メカニカルスイッチ20は、画素選択トランジスタ12と電気光学素子40との間の導通経路上の固定接点26と、固定接点26に対して接離される可動接点24とを備える。
【選択図】 図1
Description
前記画素選択トランジスタを経由して書き込まれる表示電圧に基づいて光透過率が変化する電気光学材料からなる電気光学素子と、
前記画素選択トランジスタと前記電気光学素子との間に設けられたメカニカルスイッチと、
を有し、
前記メカニカルスイッチは、前記画素選択トランジスタと前記電気光学素子との間の導通経路上の固定接点と、前記固定接点に対して接離される可動接点とを備え、前記可動接点を機械的に開閉して、前記可動接点の閉鎖時に前記表示電圧を前記電気光学素子に印加し、前記可動接点の開放時に前記導通経路を完全に遮断することを特徴とする。
前記複数の制御線の各々には、前記選択期間外の所定時間内に前記メカニカルスイッチの前記可動接点を閉鎖駆動するオン電圧と、前記メカニカルスイッチの前記可動接点を開放駆動させるオフ電圧とが交互に供給される制御信号が供給されることでも、マトリクス駆動が可能である。
前記アクティブマトリクス基板の表面側に前記電気光学素子が配置され、前記アクティブマトリクス基板の裏面側に前記メカニカルスイッチが配置され、
前記アクティブマトリクス基板に複数の貫通孔が形成され、前記複数の貫通孔の1つを介して前記メカニカルスイッチと前記電気光学素子とを電気的に導通することができる。
1.1.画素回路
図1は、本実施形態に係る画素回路を示している。図1に示す画素回路10は、走査線WLと、データ線DLと、例えば2本の第1,第2の制御線CL1,CL2とによって駆動される。なお、制御線は必ずしも2本必要でなく、後述する通り少なくとも1本あればよい。
図2は、図1に示す画素回路10を用いた電気光学装置、例えば液晶装置50の一例を示している。
図6は、比較例の画素回路を示している。図6に示すように、TFT12のドレインには、液晶40に印加される表示電圧を保持する保持容量C1の一端が接続され、その他端には共通電圧VCOMが供給される。
図9に示す第2実施形態では、図1の画素回路10に、メモリ回路例えばフリップフロップF/Fと、保持容量C1とが追加された画素回路60が示されている。なお、保持容量C1については必須ではなく、第1実施形態にて説明した理由により削除することも可能である。
図12は、面順次駆動に液晶装置70を示している。図2の液晶装置と比較して相違する点は、画素回路が図12に示す画素回路60である点と、第1,第2の制御線CL1,CL2の配線である。図12では、第1,第2の制御線CL1,CL2を1本の線で簡略して示しているが、要は、全ての画素回路60に接続される第1の制御線CL1はショートして共用され、同様に、全ての画素回路60に接続される第1の制御線CL1はショートして共用されていることである。
図15は、第4実施形態に係る画素回路80を示している。図15の画素回路80が図9の画素回路60と相違する点は、フリップフロップF/Fとメカニカルスイッチ20との間に、保持容量C1の容量値と同等以下の容量値を持つ補助容量C2を設けた点である。補助容量C2の一端はフリップフッロプF/Fの出力端に接続され、他端は例えば接地電位(GND)となっている。
第1〜第4実施例にて用いたメカニカルスイッチ20は、上述の通り、電子回路を一つのシリコン基板上に集積化したデバイスを構築するMEMS(Micro Electro Mechanical Systems)の技術の一つとして実用化に至っている(特許文献4,5参照)。
本実施形態では、本発明の電気光学装置を搭載した電子機器の例について説明する。
まず、本発明の電気光学装置をライトバルブとして用いたプロジェクタについて説明する。図20は、本発明の電気光学装置(反射型液晶装置)を搭載したプロジェクタの全体構成を示す図である。図示されるように、プロジェクタ1100内部には、偏光照明装置1110がシステム光軸PLに沿って配置されている。この偏光照明装置1110において、ランプ1112からの出射光は、リフレクタ1114による反射で略平行な光束となって、第1のインテグレータレンズ1120に入射する。これにより、ランプ1112からの出射光は、複数の中間光束に分割される。この分割された中間光束は、第2のインテグレータレンズを光入射側に有する偏光変換素子1130によって、偏光方向が略々揃った一種類の偏光光束(s偏光光束)に変換されて、偏光照明装置1110から出射される。
次に、本発明の電気光学装置を、モバイル型のパーソナルコンピュータに適用した例について説明する。図21は、本発明の電気光学機器を搭載したパーソナルコンピュータの構成を示す斜視図である。
図22は、本発明の電気光学装置1000を搭載した携帯電話端末の概観を示す斜視図である。携帯電話端末1300は、複数の操作キー1302と、スピーカ1304と、マイク1306と、本発明の電気光学装置1000と、を備える。
20 メカニカルスイッチ、22 支点電極、24 移動接点、26,28 固定接点、30 第1の電極、32 第2の電極、34 ストッパ、40 電気光学素子(液晶)、50,70,100 電気光学装置(液晶装置)、52 画素マトリクス領域、
54 走査線ドライバ(Yドライバ)、56 データ線ドライバ(Xドライバ)、
58 メカニカルスイッチ駆動回路、110 アクティブマトリクス基板、
113 貫通孔、114 画素電極、120 対向基板、130 液晶層、
140 メカニカルスイッチボックス、142 空洞部、144 ベース基板、
150 揺動部、152 トーションバー、154 導体の自由端部、
156 可動接点、C1 保持容量、C2 補助容量、CL1 第1の制御線、
CL2 第2の制御線、DL データ線、F/F フリップフロップ、WL 走査線
Claims (18)
- 一端にデータ線が接続され、かつ走査線によってオン/オフが制御される画素選択トランジスタと、
前記画素選択トランジスタを経由して書き込まれる表示電圧に基づいて光透過率が変化する電気光学材料からなる電気光学素子と、
前記画素選択トランジスタと前記電気光学素子との間に設けられたメカニカルスイッチと、
を有し、
前記メカニカルスイッチは、前記画素選択トランジスタと前記電気光学素子との間の導通経路上の固定接点と、前記固定接点に対して接離される可動接点とを備え、前記可動接点を機械的に開閉して、前記可動接点の閉鎖時に前記表示電圧を前記電気光学素子に印加し、前記可動接点の開放時に前記導通経路を完全に遮断することを特徴とする画素回路。 - 請求項1において、
前記画素選択トランジスタと前記メカニカルスイッチとの間に、前記表示電圧を記憶するメモリ回路をさらに有することを特徴とする画素回路。 - 請求項1または2において、
前記可動接点閉鎖時に前記表示電圧を充電する保持容量をさらに有することを特徴とする画素回路。 - 請求項2において、
前記可動接点閉鎖時に前記表示電圧を充電する保持容量と、
前記メモリ回路と前記メカニカルスイッチとの間に、前記保持容量の容量値と同等以下の容量値を持つ補助容量と、
をさらに有することを特徴とする画素回路。 - 請求項1乃至4のいずれかにおいて、
前記メカニカルスイッチは、前記可動接点と対向して配置される電極を含み、前記電極にオフ電圧とオン電圧とが切り換えて印加されることで、前記可動接点がクーロン力によって開閉されることを特徴とする画素回路。 - 複数の走査線と、
複数のデータ線と、
少なくとも1本の制御線と、
複数の画素回路と、
を有し、
前記複数の画素回路の各々は、
一端に前記複数のデータ線の1本が接続され、かつ前記複数の走査線の1本によってオン/オフが制御される画素選択トランジスタと、
前記画素選択トランジスタを経由して書き込まれる表示電圧に基づいて光透過率が変化する電気光学材料からなる電気光学素子と、
前記画素選択トランジスタと前記電気光学素子との間に設けられたメカニカルスイッチと、
を有し、
前記メカニカルスイッチは、前記画素選択トランジスタと前記電気光学素子との間の導通経路上の固定接点と、前記固定接点に対して接離される可動接点とを備え、前記少なくとも1本の制御線によって、前記可動接点を機械的に開閉して、前記可動接点の閉鎖時に前記表示電圧を前記電気光学素子に印加し、前記可動接点の開放時に前記導通経路を完全に遮断することを特徴とする電気光学装置。 - 請求項6において、
前記複数の走査線の各々には、前記画素選択トランジスタをオンさせる選択期間と、前記画素選択トランジスタをオフさせる非選択期間とが設定された走査信号が供給され、
前記複数の制御線の各々には、前記選択期間内に前記メカニカルスイッチの前記可動接点を閉鎖駆動するオン電圧と、前記メカニカルスイッチの前記可動接点を開放駆動させるオフ電圧とが交互に供給される制御信号が供給されることを特徴とする電気光学装置。 - 請求項6において、
前記画素選択トランジスタと前記メカニカルスイッチとの間に、前記表示電圧を記憶するメモリ回路をさらに有することを特徴とする電気光学装置。 - 請求項8において、
前記複数の走査線の各々には、1フィールド中にて前記画素選択トランジスタをオンさせる選択期間と前記画素選択トランジスタをオフさせる非選択期間とが設定された走査信号が供給され、
前記複数の制御線の各々には、前記選択期間外の所定時間内に前記メカニカルスイッチの前記可動接点を閉鎖駆動するオン電圧と、前記メカニカルスイッチの前記可動接点を開放駆動させるオフ電圧とが交互に供給される制御信号が供給されることを特徴とする電気光学装置。 - 請求項7または9において、
前記少なくとも1本の制御線は、前記複数の走査線と平行に複数本配置されていることを特徴とする電気光学装置。 - 請求項9において、
前記複数の制御線に供給される前記制御信号は、前記1フィールド中にて、前記複数の走査線の全てに対して前記選択期間が設定された後の非選択期間内に、前記オン電圧を供給することを特徴とする電気光学装置。 - 請求項11において、
前記少なくとも1本の制御線は、前記複数の画素回路の全てに共用されることを特徴とする電気光学装置。 - 請求項6乃至12のいずれかにおいて、
前記可動接点閉鎖時に前記表示電圧を充電する保持容量をさらに有することを特徴とする電気光学装置。 - 請求項8乃至12のいずれかにおいて、
前記可動接点閉鎖時に前記表示電圧を充放電する保持容量と、
前記メモリ回路と前記メカニカルスイッチとの間に、前記保持容量の容量値と同等以下の容量値を持つ補助容量と、
をさらに有することを特徴とする電気光学装置。 - 請求項6乃至14のいずれかにおいて、
前記メカニカルスイッチは、前記可動接点と対向して配置される電極を含み、前記電極に前記オフ電圧と前記オン電圧とが切り換えて印加されることで、前記可動接点がクーロン力によって開閉されることを特徴とする電気光学装置。 - 請求項6乃至15のいずれかにおいて、
前記画素選択トランジスタが形成されるアクティブマトリクス基板を有し、
前記アクティブマトリクス基板の表面側に前記電気光学素子が配置され、前記アクティブマトリクス基板の裏面側に前記メカニカルスイッチが配置され、
前記アクティブマトリクス基板に複数の貫通孔が形成され、前記複数の貫通孔の一つを介して前記メカニカルスイッチと前記電気光学素子とが電気的に導通されることを特徴とする電気光学装置。 - 請求項16において、
前記メカニカルスイッチの前記可動接点が配置される空間は密閉され、かつ、密閉空間は非酸素雰囲気に設定されることを特徴とする電気光学装置。 - 請求項6乃至17のいずれかに記載の電気光学装置を有することを特徴とする電子機器。
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